01
运动控制概述
什么是运动控制、系统组成、驱动层角色、常见协议(脉冲方向/CANopen/EtherCAT)
基础协议
02
硬件抽象层设计
HAL概念、寄存器映射、内存映射IO、中断管理、DMA传输
HAL底层
03
脉冲方向接口驱动
步进电机原理、脉冲频率与速度、加减速曲线(梯形/S型)、PWM与定时器
步进PWM
04
编码器接口驱动
增量式编码器、ABZ信号解码、正交解码QEI、速度/位置计算、Z相归零
编码器QEI
05
模拟量接口驱动
DAC输出、ADC电流采样、PID控制器、滤波算法(均值/低通)
模拟PID
06
数字IO驱动
GPIO配置、输入去抖、输出锁存、光耦隔离、状态机管理
GPIO隔离
07
CANopen驱动开发
CAN总线基础、对象字典OD、PDO/SDO、NMT状态机、心跳与同步
CANopenOD
08
EtherCAT从站驱动
数据帧结构、ESC初始化、过程数据PDO、分布式时钟DC
EtherCATDC
09
RTOS集成
FreeRTOS任务创建、中断同步(信号量/队列)、驱动任务优先级
RTOSFreeRTOS
10
电机参数辨识
电阻电感测量、反电动势常数、惯量辨识、摩擦补偿、自整定
辨识自整定
11
电流环驱动
FOC基础、Clark/Park变换、SVPWM、电流采样、PI参数整定
FOC电流环
12
速度环驱动
速度前馈、积分限幅、抗饱和、龙伯格观测器、陷波滤波器
速度环观测器
13
位置环驱动
位置规划、电子齿轮、跟随误差、位置前馈、全/半闭环
位置环电子齿轮
14
归零与限位逻辑
硬件/软件限位、归零模式(正转/反转/Z相)、速度与加速度
归零限位
15
抱闸与安全驱动
抱闸控制、STO、SS1、安全状态机
安全STO
16
驱动器状态机
初始化/预运行/运行/故障/停止、状态转换、错误码管理
状态机故障
17
参数管理与存储
参数表设计、EEPROM/Flash读写、CRC校验、热加载
存储CRC
18
固件升级驱动
Bootloader设计、固件分区、校验回滚、CAN/EtherCAT在线升级
升级Bootloader
19
故障诊断与日志
故障分类(过流过压过温编码器)、故障记录、实时日志、调试接口
诊断日志
20
示波器与调试工具
虚拟示波器协议、UDP/串口上传、波形触发缓存、上位机交互
调试示波器
21
驱动层单元测试
模拟硬件Mock、测试用例设计、覆盖率分析、自动化测试框架
测试Mock
22
性能优化
中断延迟、Cache一致性、代码执行时间测量、编译器优化
优化性能
23
多轴同步驱动
主从同步、虚拟主轴、电子凸轮、插补(直线/圆弧)
多轴插补
24
驱动层与上位机通信协议
自定义协议、命令帧/数据帧、心跳包、超时重传
通信协议
25
驱动层与PLC交互
Modbus驱动、EtherNet/IP适配、Profinet从站、数据映射
PLCModbus
26
低功耗与热管理
睡眠模式、唤醒源、功耗测量、温度监测与降额策略
低功耗热管理
27
驱动层安全编码
MISRA-C规范、静态分析、堆栈溢出检测、看门狗集成
安全MISRA
28
驱动层文档与注释
Doxygen生成、API文档规范、变更日志、版本管理
文档Doxygen
29
驱动层集成测试
硬件在环HIL、负载测试、长时间稳定性、边界条件测试
集成测试HIL
30
项目实战:伺服驱动器驱动层
需求分析、架构设计、编码实现、调试与验证,从零搭建
实战伺服